Células

As células são as unidades estruturais e funcionais dos seres vivos. São as menores estruturas capazes de realizar de forma autônoma as atividades essenciais da vida, como metabolismo, síntese de substâncias e reprodução. A teoria celular estabelece que todos os seres vivos são formados por células, que estas são a unidade funcional da vida e que toda célula se origina de outra preexistente.

Existem dois tipos principais de células: procarióticas, sem núcleo definido, sem organelas membranosas e com DNA circular (bactérias e arqueias); e eucarióticas, com núcleo verdadeiro, com organelas membranosas e com DNA linear (protistas, fungos, animais e plantas).

Todas as células têm membrana plasmática, citoplasma e material genético (DNA). Os organismos podem ser classificados, de acordo com o número de células, em unicelulares (uma única célula) ou multicelulares (múltiplas células especializadas).

Leia também: Biologia celular (citologia) — o ramo da Biologia responsável pelo estudo das células

Resumo sobre células

• Células são as unidades morfológicas estruturais e funcionais dos seres vivos que realizam as atividades essenciais à vida.
• Todos os seres vivos são formados por células e toda célula origina-se de outra célula preexistente.
• As funções básicas da vida são: obtenção e transformação de energia; metabolismo e síntese de moléculas; transporte de substâncias; resposta a estímulos; reprodução e hereditariedade; e manutenção da homeostase.
• As células podem ser procarióticas (bactérias e arqueias) ou eucarióticas (protistas, fungos, animais e plantas).
• As células procarióticas não têm núcleo delimitado por membrana nem organelas membranosas e têm DNA circular.
• As células eucarióticas têm núcleo delimitado por membrana, organelas membranosas e DNA linear.
• Todos os organismos procariontes são unicelulares e os organismos eucariontes podem ser unicelulares ou multicelulares.
• Organismos unicelulares têm todas as suas funções realizadas por uma única célula autossuficiente.
• Organismos multicelulares têm suas funções realizadas por células especializadas que podem formar tecidos, órgãos e sistemas.

O que são células?

Células são as unidades morfológicas estruturais e funcionais dos seres vivos. Elas constituem a menor porção de matéria viva capaz de realizar de forma autônoma as atividades que são essenciais à vida. Essas atividades incluem metabolismo, síntese de substâncias, reprodução, e manutenção da homeostase.

A teoria celular apresenta um conjunto de premissas que estabelecem a definição de célula e fundamenta a compreensão dos processos que definem a vida, assim como as bases sobre as quais podemos investigar esses temas. São elas:

• Todos os seres vivos são formados por células.
• A célula é a unidade funcional da vida.
• Toda célula origina-se de outra célula preexistente.

Função das células

As células são as unidades funcionais e estruturais de todos os seres vivos. As suas funções estão intimamente ligadas às características da própria vida. As células operam como unidades autônomas e realizam uma série de processos essenciais para o organismo. Essas funções podem ser elencadas, como: obtenção e transformação de energia; metabolismo e síntese de moléculas; transporte de substâncias; resposta a estímulos; reprodução e hereditariedade; e manutenção da homeostase.

• Obtenção e transformação de energia: as células são responsáveis por capturarem e converterem energia. Em organismos autotróficos, como plantas, as células realizam a fotossíntese, utilizando a energia solar para sintetizar moléculas orgânicas. Em contraste, células de organismos heterotróficos, como animais, obtêm energia por meio da quebra de moléculas orgânicas complexas, um processo conhecido como respiração celular. Essa energia é fundamental para todas as atividades celulares.
• Metabolismo e síntese de moléculas: o metabolismo é uma função complexa que engloba todas as reações químicas que ocorrem no interior da célula. Essa função envolve o anabolismo (síntese de moléculas complexas com base em moléculas mais simples, como a produção de proteínas, lipídios, carboidratos e ácidos nucleicos) e o catabolismo (degradação de moléculas para liberação de energia ou eliminação de resíduos). Cada célula sintetiza as proteínas necessárias para sua estrutura, função e regulação.
• Transporte de substâncias: as células têm sistemas para o transporte de substâncias através da membrana plasmática e do citoplasma. Esses processos podem ser de transporte ativo ou passivo e são responsáveis por movimentar íons, nutrientes, gases e micro e macromoléculas. O transporte de substâncias é essencial para o controle da saúde e entrada de substâncias, possibilitando a manutenção do equilíbrio interno (homeostase) da célula.
• Resposta a estímulos: células têm a capacidade de perceber e de responder a estímulos do ambiente externo e interno. A percepção de estímulos envolve a detecção de sinais químicos (como hormônios e neurotransmissores) e físicos (como temperatura, pressão e luz). A elaboração de respostas a esses estímulos permite o ajuste a mudanças no ambiente externo e interno e a comunicação com outras células.
• Reprodução e hereditariedade: uma das características definidoras da vida é a capacidade de reprodução. As células se reproduzem por meio de divisão celular e geram novas células. O material genético é replicado durante a divisão celular e distribuído para as células-filhas de forma controlada e padronizada. As células têm material genético (DNA), que controla seus processos e suas características de maneira que a reprodução tem como consequência a hereditariedade.
• Manutenção da homeostase: a manutenção de um ambiente interno estável é uma capacidade das células essencial para a manutenção de suas atividades. A célula pode se adaptar a uma variedade de flutuações no ambiente externo. Esse equilíbrio interno é chamado de homeostase e depende de mecanismos regulatórios complexos que controlam o pH, a temperatura, a concentração de íons e a entrada e saída de substâncias.

Tipos de células

Existem dois tipos de células: procarióticas e eucarióticas.

→ Células procarióticas

Células procarióticas são evolutivamente mais antigas e estruturalmente mais simples. Os organismos que têm células procariontes são exclusivamente unicelulares e podem ser bactérias ou arquibactérias. As principais características das células procarióticas são:

• Ausência de núcleo definido: o material genético (DNA) é circular e se encontra disperso no citoplasma, sem uma membrana específica que o isola do citoplasma.
• Presença de ribossomos: as únicas organelas presentes nas células procarióticas são os ribossomos, responsáveis pela síntese de proteínas. As células procariontes não têm organelas membranosas.
• Parede celular: a maioria das células procarióticas tem uma parede celular rígida que fornece forma e proteção e evita ruptura da célula em ambientes hipotônicos.
• Tamanho reduzido: o diâmetro de uma célula procariótica geralmente varia de 1 a 5 μm.

→ Células eucarióticas

Células eucarióticas são evolutivamente mais recentes e estruturalmente mais complexas. Os organismos compostos por células eucariontes podem ser multicelulares ou unicelulares, sendo representantes protistas, fungos, animais e plantas. As principais características das células eucarióticas são:

• Presença de núcleo definido: o material genético (DNA) é linear e organizado em cromossomos e se encontra contido dentro de um núcleo, delimitado por uma membrana nuclear.
• Presença de organelas membranosas: o citoplasma das células eucarióticas é preenchido por ribossomos e por diversas organelas chamadas de membranosas e que têm funções específicas. São exemplos mitocôndrias, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomos, cloroplastos e vacúolos.
• Citoesqueleto: as células eucariontes têm uma rede de filamentos proteicos que fornece suporte estrutural e auxilia no movimento celular e no transporte intracelular.
• Tamanho maior: as células eucarióticas geralmente variam de 10 a 100 μm.

Acesse também: Células procarióticas e eucarióticas — mais detalhes sobre os tipos de células

Estrutura das células

Todas as células (procarióticas ou eucarióticas) têm componentes estruturais essenciais, que são: membrana plasmática, citoplasma e material genético.

• Membrana plasmática: é composta por uma bicamada fosfolipídica com proteínas inseridas e associadas. Delimina a célula e determina a fronteira entre o ambiente intracelular e o ambiente extracelular. Tem função de barreira seletiva e controla o fluxo de substâncias para dentro e para fora da célula. A membrana plasmática é essencial na manutenção da homeostase e na comunicação com outros células.
• Citoplasma: é a região interna da célula, delimitada pela membrana plasmática. O citoplasma é composto por um fluido viscoso chamado citosol e pelas organelas que nele estão suspensas. No citosol ocorrem diversos processos metabólicos essenciais para a célula (como a glicólise e a fermentação). As organelas (como os ribossomos) têm funções específicas essenciais à manutenção das atividades celulares.
• Material genético (DNA): todas as células têm DNA (ácido desoxirribonucleico) como material genético que armazena as informações de controle das atividades celulares. O DNA contém as instruções para a síntese de proteínas e para a reprodução da célula.

Classificação das células

As células podem ser procariontes e eucariontes. As células podem ser classificadas com base em características mais específicas de seus tipos.

Células procariontes podem ser bactérias ou arquibactérias (também chamadas de arqueias). Embora ambas sejam procarióticas, têm diferenças importantes. Essas diferenças contribuíram para fundamentar a classificação em domínios proposta por Carl Woese em 1977. Essa classificação organiza os seres vivos em três grandes domínios (Bacteria, Archaea e Eukarya) com base nos tipos celulares.

Embora tenham uma maior variedade de especificidades, as células eucariontes compartilham semelhanças fundamentais que justificam a inclusão de todos os seres vivos eucariontes em um mesmo domínio. No contexto das células eucariontes, existem denominações que caracterizam células com estruturas específicas, como célula vegetal e célula animal.

Considerando isso, as células podem ser classificadas da seguinte forma:

• Células de bactérias: são células procarióticas com parede celular composta por peptidoglicano, com DNA circular e sem histonas (proteínas de suporte do material genético).
• Células de arquibactérias: são células procarióticas com parede celular composta por polissacarídeos ou proteínas e não contêm peptidoglicano. O DNA contém histonas em sua organização estrutural.
• Célula animal: são células eucariontes características dos organismos do Reino Animalia. Têm formato geralmente irregular e não apresentam parede celular externa. As células animais têm centríolos e vacúolos pequenos e múltiplos.
• Célula vegetal: são células eucariontes características dos organismos do Reino Plantae. Têm formato geralmente fixo e regular e não apresentam centríolos. As células vegetais têm organelas com pigmentos chamadas de plastos (como os cloroplastos) e um vacúolo único e grande.

Classificação dos organismos de acordo com o número de células

Os organismos podem ser classificados de acordo com o número de células. Organismos compostos por apenas uma célula são chamados de unicelulares e organismos compostos por várias células são chamados de multicelulares (ou pluricelulares). O número de células nos organismos tem uma série de consequências nas funções celulares.

→ Organismos unicelulares

Organismos unicelulares são aqueles constituídos por apenas uma única célula, responsável por todas as funções vitais necessárias para a sobrevivência do organismo. Essas funções incluem obtenção de nutrientes e energia, reprodução e eliminação de resíduos. Os primeiros seres vivos a surgirem na Terra foram organismos unicelulares, e estes são considerados a forma mais simples e mais abundante de organização biológica.

Os seres vivos procarióticos são exclusivamente unicelulares e incluem as bactérias e arqueias. Seres vivos eucariontes unicelulares incluem representantes protistas (como algas e protozoários) e representantes do Reino Fungi (leveduras). As principais características dos organismos unicelulares são:

• Autossuficiência: cada célula é uma unidade completa e independente capaz de executar todas as atividades metabólicas.
• Reprodução simples: a reprodução assexuada é predominante e inclui os processos de fissão binária, brotamento e esporulação. A reprodução sexuada pode ocorrer por processos menos frequentes, como conjugação e fusão de células.
• Menor complexidade estrutural: como são compostos por apenas uma célula autossuficiente, não existe a formação de tecidos, órgãos ou sistemas.

→ Organismos multicelulares

Organismos multicelulares são compostos por duas ou mais células que se organizam e cooperam entre si, formando um organismo complexo. Nos seres vivos multicelulares, as células não atuam de forma independente, mas são especializadas em diferentes funções e trabalham em conjunto para manter a vida do organismo como um todo. Os organismos multicelulares são sempre eucariontes e seus representantes incluem todos os organismos pertencentes ao Reino Animalia e ao Reino Plantae e alguns representantes do Reino Protista e do Reino Fungi. As principais características dos organismos multicelulares são:

• Especialização celular: as células se diferenciam e desempenham funções específicas. São exemplos as células musculares, para contração; os neurônios, para transmissão de impulsos nervosos; e as células fotossintéticas, para produção de alimento.
• Organização hierárquica: as células se organizam em níveis de complexidade, formando tecidos, órgãos e sistemas.
• Tamanho variável: muitos organismos multicelulares são visíveis a olho nu, como fungos, algas, animais e plantas.
• Reprodução variada: podem se reproduzir de maneira assexuada, como por brotamento, fragmentação ou partenogênese. A reprodução sexuada é diversa em estratégias, como fecundação interna ou externa, nos animais, e polinização, nas plantas.
• Maior complexidade: a especialização celular e a organização em níveis hierárquicos possibilitam o desenvolvimento de estruturas e funções mais complexas e especializadas (como as observadas em fungos, animais e plantas).

Acesse também: Seres unicelulares e pluricelulares — mais detalhes e características sobre eles

Exercícios resolvidos sobre células

Questão 1

(CPCON) Sendo procariontes, os seres do Reino Monera exibem uma estrutura celular relativamente simples. Ao contrário do que ocorre nas células eucarióticas, não apresentam um sistema interno composto por membranas pois as estruturas presentes encontram-se dispersas no hialoplasma. Entre as organelas citoplasmáticas presentes nas células eucarióticas, a única que está presente na célula dos organismos procariontes é o(a)

A) plasto.

B) mitocôndria.

C) ribossomo.

D) ergastoplasma.

E) lisossomo.

Resolução:

Alternativa C.

As células procarióticas não têm organelas membranosas. A única organela que essas células têm é o ribossomo, responsável pela síntese de proteínas. As células eucarióticas têm ribossomos, assim como uma variedade de organelas membranosas. A única organela comum a todas as células é o ribossomo.

Questão 2

(Cesgranrio) Considere as Figuras I e II, que ilustram duas células típicas: uma eucariótica e outra procariótica. Os traços indicam diferentes estruturas subcelulares.

Sabendo-se, então, as principais diferenças entre esses eucariotos e procariotos, exemplificam e justificam serem os tipos celulares I e II, respectivamente, o que se apresenta em:

A) (I) cianofícea: tem plasmídeo / (II) plaqueta: tem ribossomos

B) (I) vírus: tem DNA circular / (II) ameba: tem mitocôndrias

C) (I) espermatozoide: tem flagelo / (II) bactéria: tem membrana plasmática

D) (I) bactéria: tem DNA no citoplasma / (II) leucócito: tem envoltório nuclear

E) (I) bactéria: tem pili / (II) vírus: tem núcleo

Resolução:

Alternativa D.

O enunciado apresenta duas células, sendo uma delas procariótica e a outra eucariótica. A principal característica observada que permite identificar a célula I como procariótica é o DNA circular disperso no citoplasma. As principais características observadas que permitem identificar a célula II como eucariótica são a presença de envoltório nuclear e a presença de organelas membranosas. Considerando que organismos procariontes podem ser bactérias ou arqueias e organismos eucariontes podem ser animais, protistas, fungos ou plantas, a única alternativa que contempla sem incorreções essas condições é a alternativa D.

Fontes

ALBERTS, B. et al. Biologia molecular da célula. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.

JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.